基本信息
- 項目名稱：
- 液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 在液壓支架制造企業(yè)的生產(chǎn)中，采用A型模擬式超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動方式檢測液壓缸對接環(huán)焊縫質(zhì)量，存在效率低、可靠性差等問題。為了克服手動超聲檢測方式的缺點和不足，保證焊接質(zhì)量，研制了一種液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，提高了超聲檢測的可靠性和效率。
- 詳細介紹：
- 針對企業(yè)生產(chǎn)中液壓支架缸體環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗這一技術難題，為了克服目前手動超聲檢測方式的缺點和不足，保證焊接質(zhì)量，本作品構(gòu)建了一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎，以計算機為核心，以現(xiàn)有自動焊接裝置為工件裝夾平臺的超聲自動檢測系統(tǒng)。對該系統(tǒng)的總體設計、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)以及關鍵技術進行了詳細地闡述，并利用含有人工缺陷的無縫鋼管試樣對系統(tǒng)進行了試驗驗證。結(jié)果表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，為缺陷的自動定量、定位和智能識別奠定了良好地基礎，提高了超聲檢測的可靠性和效率，對液壓缸環(huán)焊縫的質(zhì)量控制，進而保證液壓支架的整體性能具有重大意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目的：在液壓支架制造企業(yè)的生產(chǎn)中，采用A型超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動方式檢測液壓缸對接環(huán)焊縫質(zhì)量，存在效率低、可靠性差等問題。為了克服手動超聲檢測方式的缺點和不足，保證焊接質(zhì)量，研制了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，為缺陷的自動定量、定位和智能識別奠定了良好地基礎。 基本思路：以液壓缸環(huán)焊縫缺陷為檢測對象，以系統(tǒng)集成思想為指導，以計算機為核心，以數(shù)字超聲探傷儀為基礎，以虛擬儀器編程語言LabWindows/CVI為軟件平臺，借助于計算機軟硬件技術、超聲無損檢測技術、機電一體化技術、步進電機驅(qū)動控制技術，開發(fā)了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了A、B和C掃描成像功能，并具有超聲數(shù)據(jù)處理、圖像顯示和存儲、圖像坐標定位、檢測報告自動生成和打印等功能。 創(chuàng)新點：研制液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)。 主要技術指標：數(shù)據(jù)采集精度：8位；缺陷分辨力：0.1mm；探頭移動速度：10.4mm/s。
科學性、先進性
- 目前，液壓支架生產(chǎn)企業(yè)對液壓缸外缸體環(huán)焊縫的質(zhì)量檢驗主要采用加壓法和超聲波探傷法。加壓法只能檢驗出液壓缸在加工完成后是否漏液，而焊接缺陷，尤其是焊接裂紋，隱蔽性很強，一時反映不出來。超聲波探傷法采用A型模擬式超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動方式對液壓缸環(huán)焊縫進行檢測，存在檢測效率和檢測精度低、重復性和可靠性差、無記錄等問題。 針對目前企業(yè)生產(chǎn)中液壓缸環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗的難題，結(jié)合超聲無損檢測與評價技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，研制一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎，以計算機為核心，以自動焊接裝置為工件裝夾平臺的超聲自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，提高超聲檢測的效率和可靠性。 參考文獻： [1] 鄭中興．材料無損檢測與安全評估．北京：中國標準出版社，2004 [2] 羅雄彪，陳鐵群．超聲無損檢測的發(fā)展趨勢．無損檢測，2005，27（3）：148-152
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品《液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)》于2009年6月，在“挑戰(zhàn)杯”某省大學生課外學術科技作品競賽中獲得“特等獎”。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術秘密轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 系統(tǒng)以計算機為核心，以數(shù)字超聲探傷儀為基礎，以LabWindows/CVI為軟件平臺，借助于計算機軟硬件技術、超聲無損檢測技術、機電一體化技術、步進電機驅(qū)動控制技術，開發(fā)了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，提高超聲檢測的效率和可靠性。 液壓支架是煤礦綜合機械化開采的主要設備，液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置。液壓缸的質(zhì)量直接影響到液壓支架的整體性能，進而影響到煤礦的安全生產(chǎn)。液壓缸外缸體與缸底采用對接環(huán)焊縫焊接，若焊縫質(zhì)量不好，就會出現(xiàn)漏液、甚至缸體開裂等情況，嚴重時造成煤礦的安全事故。 隨著煤礦安全生產(chǎn)的加強，煤礦要求液壓支架生產(chǎn)企業(yè)對液壓缸環(huán)焊縫進行檢測，而目前企業(yè)對于液壓缸環(huán)焊縫檢測技術落后、檢測效率低和可靠性差。本系統(tǒng)成本低、操作方便、檢測結(jié)果直觀、可靠性好。能夠滿足液壓缸環(huán)焊縫檢測的要求。綜上所述，產(chǎn)品市場前景廣闊，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，同時會產(chǎn)生良好的社會效益。
同類課題研究水平概述
- 隨著工業(yè)生產(chǎn)對檢測效率和可靠性要求的不斷提高，人們要求缺陷的顯示更加直觀、缺陷的描述更加準確。20世紀70年代日本的佳能、東芝，美國的泛美，德國的K-K相繼推出了超聲成像裝置。20世紀80年代以來，對于規(guī)則的板、棒類等大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，逐步發(fā)展了自動檢測系統(tǒng)，配備了自動報警、記錄等裝置，發(fā)展了B型顯示和C型顯示技術，對缺陷定性定量的研究得到了較大的進展，20世紀80年代末，出現(xiàn)了數(shù)字式超聲儀器。工業(yè)計算機的出現(xiàn)，推動了檢測儀器設備的智能化發(fā)展，數(shù)字智能化超聲探傷儀便由此應運而生，它有效減輕了人員的勞動強度，提高了探傷速度，還解決了多通道探傷條件的自動調(diào)整問題。20世紀90年代自動化超聲波檢測系統(tǒng)得到了推廣應用，丹麥哥本哈根焊接研究中心成功的率先將超聲波掃描成像技術和自動爬行技術應用于球罐和管道焊縫的超聲檢測，該項技術克服了不同操作者對探傷結(jié)果判斷存在不一致的不足，具備了相對于操作者的客觀獨立性，而對成像結(jié)果和成像位置的智能化分析有助于對缺陷性質(zhì)做出判斷，因此得到了一定程度的推廣應用。 液壓缸外缸筒和缸底對接環(huán)焊縫的焊接質(zhì)量控制包括焊接設備性能的提高、焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化、焊接方法和材料的選擇、檢驗方法的改進等方面。在焊接設備、工藝等條件確定的前提下，焊接質(zhì)量的檢驗就顯得尤為重要。目前，對液壓缸外缸體對接環(huán)焊縫的質(zhì)量檢驗采用加壓法和超聲波探傷法。加壓法只能檢驗出液壓缸在加工完成后是否漏液，而焊接缺陷，尤其是焊接裂紋，隱蔽性很強，一時還不能反映出來。超聲波探傷法采用傳統(tǒng)的手動檢測方式對焊縫進行探傷。而手動檢測方法存在檢測效率和檢測精度低，重復性和可靠性差，無記錄，判傷難等問題。 針對目前企業(yè)生產(chǎn)中液壓缸環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗的難題，結(jié)合超聲檢測與評價技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，研制一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎，以計算機為核心，以自動焊接裝置為工件裝夾平臺的超聲自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫缺陷檢測的自動化、數(shù)字化和圖像化，提高了檢測精度和效率。 液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測系統(tǒng)的成功開發(fā)，必將為液壓支架生產(chǎn)企業(yè)和煤礦帶來可觀的經(jīng)濟效益；煤礦安全生產(chǎn)的加強，為國家經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)提供了更為有力的保障，將會產(chǎn)生良好的社會效益。
